Comprehensive visualizations for the historical analysis of issue tracking systems in software engineering education

Abstract

Die Softwareentwicklung und ihre Methoden haben sich in den letzten Jahren weiterentwickelt. So hat sich in der Vergangenheit bemerkbar gemacht, dass Systeme zur Erfassung von Tickets für Funktionsanfragen und Softwarefehler sowie Plattformen zur Verteilung des Quellcodes an Beliebtheit gewonnen haben. Es ist daher nicht verwunderlich, das vermehrt Softwareengineering-Lehrveranstaltungen auf solche Systeme zurückgreifen und diese für unterschiedliche Zwecke nutzen. Während der Entwicklung eines Softwareprojekts kann sich in diesen Systemen, auch als Software-Repositories bekannt, eine Vielzahl an Daten ansammeln. Diese Daten stellen eine wahre Goldmine an Wissen dar, welche eine solide Entscheidungsgrundlage bieten kann. Allerdings erschwert die Tatsache, dass diese Information nur in textuelle Form zu Verfügung stehen, den Analyseprozess erheblich. Visualisierungen haben sich bei der Interpretation solcher Daten als hilfreich erwiesen, jedoch besteht eine Nische, wenn es um die Visualisierungen von historischen Ticketdaten im Kontext der Softwareengineering-Lehre geht.In dieser Diplomarbeit wird diesbezüglich der bestehende Informationsbedarf untersucht und ein Ansatz vorgestellt, der das Visualisieren von Software-Repositories ermöglicht. Um dies zu erreichen, wurde zunächst eine Literaturrecherche durchgeführt, um den Informationsbedarf der Entwickler festzustellen. Diese dienten als Grundlage für die Gestaltung mehrerer Konzepte, die anschließend mithilfe von semi-strukturierten Experteninterviews validiert und priorisiert wurden. Anhand der Ergebnisse wurde in den darauffolgenden Phasen ein Prototyp in mehreren Iterationen entwickelt und mithilfe von szenariobasierten Interviews evaluiert.Die befragten Experten bestätigten die Nützlichkeit des Prototyps im Kontext der Lehre. Die Visualisierungen der Metriken, wie die Verteilung von Tickets innerhalb eines Projekts, die Statusänderungen der Tickets und die Beteiligungen an Tickets veranschaulichen den evolutionären Verlauf eines Projekts. Dadurch erhalten sowohl Studierende als auch Lehrkräfte wertvolle Einblicke in die Entwicklung des Projekts bis hin zum finalen Stand. Allerdings müssen noch Design- und Usability-Probleme behoben werden, damit ein solches System für Projekte in der Softwareengineering-Lehre von Nutzen sein kann.

Software engineering and its methods have evolved in recent years. In the past, it has become increasingly popular to use systems to create tickets for feature requests and software defects, as well as platforms for distributing source code. It is therefore not surprising that more and more software engineering courses are using such systems for various purposes. During the development of a software project, a large amount of data can accumulate in these systems, also known as software repositories. This data represents a veritable gold mine of knowledge that can provide a solid basis for decision-making. However, the fact that this information is only available in textual form makes the analysis process considerably more difficult. Visualizations have proven to be helpful in interpreting such data, but there is a niche when it comes to visualizing historical ticket data in the context of software engineering education. This thesis investigates the existing information needs and presents an approach for the visualization of software repositories. To achieve this, a literature review was conducted to determine the information needs of developers. This served as a basis for the design of several concepts, which were then validated and prioritized with the help of semi-structured expert interviews. In the subsequent phases, based on the results, a prototype was developed in several iterations and evaluated with the help of scenario-based interviews. The interviewed experts confirmed the prototype's usefulness in an educational context. The visualizations of the metrics, such as the ticket distribution within a project, ticket status changes and the participation in tickets, effectively illustrate the evolution of a project. This provides both students and teaching staff valuable insights into the development of the project up to its final stage. However, design and usability issues must be resolved to ensure the system's applicability for projects in software engineering education.